18. Второй закон термодинамики.

Передача теплоты от нагретого тела к среде будет происходить до полного температурного равновесия с окружающей средой. Только за счет затраты работы можно изменить направление движения теплоты.

Это свойство теплоты резко отличает ее от работы.

Превращение теплоты в работу происходит только при нали­чии разности температур между источником теплоты и теплоприемником. При этом вся теплота не может быть превращена в работу.

Закон, позволяющий указать направление теплового потока и устанавливающий максимально возможный предел превращения теплоты в работу в тепловых машинах, представляет собой новый закон, полученный из опыта. Это и есть второй закон термодинамики, имеющий общее значение для всех тепловых процессов.

В 50-х годах прошлого столетия Клаузиусом была дана наиболее общая и современная формулировка второго закона термодинамики в виде следующего постулата: «Теплота не может переходить от холод­ного тела к более нагретому сама собой даровым процессом (без ком­пенсации)». Постулат Клаузиуса, как и все другие формулировки второго закона, выражает собой один из основных, но не абсолютных законов природы, так как он был сфор­мулирован применительно к объектам, имеющим конечные размеры в окружающих нас земных условиях.

В 1851 г. Томсоном была высказана другая формулировка второго закона термодинамики, из которой следует, что не вся теплота, полученная, от теплоотдатчика, может перейти в работу, а только некоторая ее часть. Часть теплоты должна перейти в теплоприемник.

Для получения работы необходимо иметь источник теплоты с высокой температурой, или теплоотдатчик, и источник теплоты с низкой температурой, или теплоприемник. Кроме того, постулат Томсона показывает, что построить вечный двигатель, ко­торый бы создавал работу за счет использования только одной внутрен­ней энергии морей, океанов, воздуха не представляется возможным. Это положение можно формулировать как второй закон термодинами­ки: «Осуществление вечного двигателя второго рода невозможно» (Оствальд). Под вечным двигателем второго рода подразумевается такой двигатель, который способен целиком превращать в работу всю

теплоту, полученную только от одного источника.